对渣水除氧器的改造方法的研究及性能分析

徐希萍 尹晓宇

(泰安市利德容器制造有限公司，山东 泰安271000)

0 前言

随着工业的发展，渣水除氧器已广泛应用到化工行业，相应的对除氧器的技术性能和对其特殊的技术向能的要求越来越高，为使除氧水中的溶氧量趋于零，提高其运行的经济性和安全性，我公司对除氧塔的内部关键部件进行的优化改造，这样不仅大大节省了更新设备的费用，而且除氧效果完全能满足运行要求。螺帽组成，喷嘴接头与喷嘴螺帽通过螺纹组合在一起，喷嘴芯子置于喷嘴接头与喷嘴螺帽之间，喷嘴芯子周边设有螺旋槽，喷嘴螺帽上设有喷雾孔。并已申请国家专利，该喷嘴的芯子采用工程塑料材质，外壳采用不锈钢材质，其结构使得灰水流动不会出现堵塞现象，对芯子的冲刷不会对喷雾效果产生任何影响，再加上下部的不锈钢鲍尔环填料，能够有效的保证整台除氧器的除氧效果。

1 渣水除氧器

1.1 原理

利用蒸汽将里面的水加热，达到沸点，这样就会有大量的水汽溢出，水面上氧分子的分压就会降低，根据平衡分压的原理，溶解在水里面的氧分子就会溢出，这样就达到了除去水中氧分子的目的，即亨利定律。

1.2 工作过程

给水脱氧及传热传质过程全部在脱氧塔内完成，给水经过两个阶段脱氧：

第一阶段，灰水从灰水进管进入除氧塔上部的灰水分布器内，靠灰水自有的压力经旋流喷嘴喷出，呈雾状。呈雾状的灰水与上升的蒸汽充分接触，经传热传质后一同向下流动。在向下流动的过程中继续与上升的蒸汽传热传质直至落入布水器，完成第一阶段的除氧。氧气、二氧化碳等非凝结气体经汽水分离器分离排入大气，水被阻止落下，继续上述的传热传质过程。

第二阶段，灰水落入布水器后与填料层中的填料接触，带有灰水的填料被上升的蒸汽吹动在填料空间自由浮动，与落水大面积接触，完成第二阶段的除氧。蒸汽从水箱蒸汽进口进入，先与填料层中的灰水换热，完成第二阶段除氧后经布水器进入汽水交换空间，除氧后的水经落水管进入水箱，水经过挡灰板的过滤从出水管流入洗涤塔，一些杂质、沉淀等污物经连续排污口排到指定场所。

旋流喷雾室的结构是：灰水布水器以环形或鱼刺固定在除氧塔顶部，旋流喷嘴安装在灰水布水器上。

2 除氧器内部改造设计

2.1 除氧器结构设计

除氧器壳体、水箱满足设计设计强度要求，仅对除氧器和水箱的内部进行局部改造。

2.1.1 更换旋流喷嘴

对喷淋效果欠佳的老式弹簧喷嘴进行更换，更换新材料、结构的旋流喷嘴。针对渣水处理工段灰水的特殊性质，我方研制生产了专门用于灰水的喷雾除氧器，该种除氧器采用喷雾式，喷嘴为我方专门研制的用于灰水的旋流喷雾式喷嘴，该喷嘴由喷嘴接头、喷嘴芯子、喷嘴

图1 喷嘴结构图

2.1.2 更换填料

将Ω型散装填料更换为鲍尔环填料，增加填料支撑，防止鲍尔环掉入水箱，影响水质；

2.1.3 增加挡灰板和连续排污口

在水箱出水口前面的位置增加一块挡灰板，除氧后的灰水经过挡灰板的沉淀、过滤，保证除氧水的水质；在水箱的底部的末端增加一个连续排污口，防止大量的积灰沉淀在水箱底部，难于清理，设置此口后，积灰连续的大量的排出，减少了清理工作。

图2 改造后的除氧器的内部结构图

3 性能分析

2010年我公司对久泰能源400t/h低压灰水除氧器进行改造，通过长期的运行试验，用户返回的信息证表明经改造后的除氧器达到了改造设计要求，能够在满足各种工况下保证除氧水品质，安全运行。

3.1 除氧效果好

改造后的除氧器除氧效果良好，在额定工况运行时除氧器出水含氧量可达到≤5ug/L。

3.2 适应性强

改造后的除氧器适应性能好，适应入口溶氧量高，入口温度低，压力变化大，补水率大。

3.3 稳定性好

当负荷突变25%、瞬间增补给水10%、当改用低温气源、当入口水温大幅度下降，除氧器仍能达到合格指标，且除氧器不会发生振动、异常噪声和变形。

当机组甩负荷时，水箱内水流分配管能将低温水直接送至出水口处，完全防止给水泵入口汽化。

当设计负荷范围内正常运行时，除氧器系统的噪声完全符合我国现行标准要求，离除氧器1米，噪声小于85分贝。

3.4 节能效果显著

除氧器排汽量仅为出力的1‰，节能环保。

3.5 经济效益显著

除氧器内部改造的费用仅为新设备的10%～20%，节约了大量的资金，改造后的除氧器能保证除氧水的水质，延长了化工设备的使用寿命，其经济效益尤为突出。

［1］庞麓鸣，等.工程热力学[M].2版.北京：高等教育出版社，2009.

［2］肖增弘，等.汽轮机设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2008.